Bank Soal Kimia SMA Hukum, Tetapan, dan Pergeseran Kesetimbangan

Diketahui:

• V = 5 L
• n awal SO₃ = 0,4 mol
• $\alpha=$ 25%

Ditanyakan:

$K_{\text{c}}?\$

Dijawab:

Tetapan Kesetimbangan ⟶ Pada suhu tertentu, hasil kali konsentrasi zat-zat produk yang dipangkatkan koefisien reaksinya, dibagi dengan hasil kali konsentrasi zat-zat reaktan yang dipangkatkan dengan koefisien reaksinya.

Secara umum untuk reaksi kesetimbangan berikut:

aA(g) + bB(g) ⇌ cC(g) + dD(g)

rumusan tetapan kesetimbangan berdasarkan konsentrasi ($K_{\text{c}}$ ) adalah 

$K_{\text{c}}=\frac{\left[\text{C}\right]^c\left[\text{D}\right]^d}{\left[\text{A}\right]^a\left[\text{B}\right]^b}$

Keterangan:

•  [A] = konsentrasi kesetimbangan A
•  [B] = konsentrasi kesetimbangan B
•  [C] = konsentrasi kesetimbangan C
•  [D] = konsentrasi kesetimbangan D

*Zat padat murni (s) dan zat cair murni (l) tidak disertakan dalam persamaan tetapan kesetimbangan berdasarkan konsentrasi.

Untuk reaksi:

2SO₃(g) ⇌ 2SO₂(g) + O₂(g) 

Tetapan kesetimbangannya adalah

$K_{\text{c}}=\frac{\left[\text{SO}_2\right]^2\left[\text{O}_2\text{}\right]}{\left[\text{SO}_3\right]^2}\ \$

• Tentukan mol pada saat reaksi (mol yang terdisosiasi)

$\alpha=\frac{\text{mol yang terdisosiasi}}{\text{mol mula−mula}}\times100\%\$

$\text{mol yang terdisosiasi}=\frac{\alpha\ \times\ \text{mol mula-mula}}{100\%}$

$\text{mol yang terdisosiasi}=\frac{25\%\ \times\ 0,4\ \text{mol }}{100\%}$

$\text{mol yang terdisosiasi}=\frac{1}{4}\times0,4\ \text{mol }$

$\text{mol yang terdisosiasi}=0,1\ \text{mol }\$

• Buat persamaan reaksi kesetimbangan dan tentukan mol mula-mula, mol reaksi, dan mol saat setimbang

• Tentukan konsentrasi zat-zat saat setimbang

$M\ =\frac{n}{V}$

$\left[\text{SO}_3\right]=\frac{n\ \text{SO}_3\ \text{saat setimbang}}{V}=\frac{0,3\ \text{mol}}{5\ \text{L}}=0,06\ \text{M}=6\times10^{-2\ }\text{M}$

$\left[\text{SO}_2\right]=\frac{n\ \text{SO}_2\ \text{saat setimbang}}{V}=\frac{0,1\ \text{mol}}{5\ \text{L}}=0,02\ \text{M}=2\times10^{-2\ }\text{M}$

$\left[\text{O}_2\right]=\frac{n\ \text{O}_2\ \text{saat setimbang}}{V}=\frac{0,05\ \text{mol}}{5\ \text{L}}=0,01\ \text{M}=1\times10^{-2\ }\text{M}$

• Hitung tetapan kesetimbangan

$K_{\text{c}}=\frac{\left[\text{SO}_2\right]^2\left[\text{O}_2\text{}\right]}{\left[\text{SO}_3\right]^2}\ \ \$

$K_{\text{c}}=\frac{\left[\text{2}\times10^{-2}\right]^2\left[\text{1}\times10^{-2}\text{}\right]}{\left[\text{}6\times10^{-2}\right]^2}\ \ \ \$

$K_{\text{c}}=\frac{\text{40}\times10^{-7}}{36\times10^{-4}}\ \ \ \ \$

$K_{\text{c}}=\text{1,11}\times10^{-3}\ \ \ \ \ \$

Jadi K_c untuk soal di atas adalah 1,11 x 10^-3.